KR20180015718A - The acrylic-based flexible assembly layer - Google Patents
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- C09J2433/00—Presence of (meth)acrylic polymer
Abstract
본 발명은 가요성 장치용 조립체 층이다. 조립체 층은 알킬 기 내에 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르, 및 자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 전구체로부터 유도된다. 약 -30℃ 내지 약 90℃의 온도 범위 내에서, 조립체 층은 1 ㎐의 주파수에서의 전단 저장 모듈러스(shear storage modulus)가 약 2 MPa 이하이고, 약 50 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 인가된 전단 응력으로 5초에 측정되는 전단 크리프 컴플라이언스((shear creep compliance; J)가 약 6×10-6 1/Pa 이상이고, 인가된 전단 응력을 제거한 후 약 1분 이내에 약 5 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 범위 내의 인가된 전단 응력의 적어도 하나의 지점에서의 변형 회복률(strain recovery)이 약 50% 이상이다. 바람직한 실시 형태에서, 가요성 장치는 가요성 전자 디스플레이이다.The present invention is an assembly layer for a flexible device. The assembly layer is derived from a precursor comprising an alkyl (meth) acrylate ester having from 1 to 24 carbon atoms in the alkyl group, and a free radical-generating initiator. Within a temperature range of from about -30 DEG C to about 90 DEG C, the assembly layer has a shear storage modulus of about 2 MPa or less at a frequency of 1 Hz, an applied shear stress of about 50 kPa to about 500 kPa The shear creep compliance (J) measured at 5 seconds is at least about 6 x 10 < -6 > 1 / Pa and within about 1 minute after removal of applied shear stress, The strain recovery at at least one point of the applied shear stress in the flexible device is greater than or equal to about 50%. In a preferred embodiment, the flexible device is a flexible electronic display.
Description
본 발명은 일반적으로 가요성 조립체 층의 분야에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 아크릴-기반 가요성 조립체 층에 관한 것이다.The present invention generally relates to the field of flexible assembly layers. In particular, the present invention relates to an acrylic-based flexible assembly layer.
오늘날 업계에서 감압 접착제의 일반적인 응용은 컴퓨터 모니터, TV, 휴대전화 및 (자동차, 가전제품, 웨어러블(wearable), 전자 장비 등에서의) 소형 디스플레이와 같은 다양한 디스플레이의 제조에 있다. 디스플레이가 균열 또는 파단 없이 자유롭게 구부러질 수 있는 가요성 전자 디스플레이는, 예를 들어, 가요성 플라스틱 기재(substrate)를 사용하여 전자 장치를 제조하기 위한 급속히 부상하는 기술 영역이다. 이러한 기술은 비평면 물체로의 전자적 기능성의 통합(integration), 원하는 설계에 대한 부합(conformity), 및 다수의 새로운 응용을 일으킬 수 있는 사용 중의 가요성을 가능하게 한다.Typical applications of pressure sensitive adhesives in the industry today are in the manufacture of a variety of displays such as computer monitors, TVs, cell phones and small displays (in automotive, consumer electronics, wearable, electronic equipment, etc.). Flexible electronic displays, in which the display can flex freely without cracking or breaking, are rapidly emerging technology areas for manufacturing electronic devices, for example, using flexible plastic substrates. These techniques enable the integration of electronic functionality into non-planar objects, the conformity to the desired design, and the flexibility in use that can lead to many new applications.
가요성 전자 디스플레이의 출현에 따라, (유리, PET, PC, PMMA, 폴리이미드, PEN, 환형 올레핀 공중합체 등에 기초한) 외측 커버 렌즈 또는 시트와 전자 디스플레이 조립체의 하부 디스플레이 모듈 사이의 조립체 층 또는 간극 충전 층(gap filling layer)으로서 역할을 하는 접착제에 대한, 특히 광학적으로 투명한 접착제(optically clear adhesives; OCA)에 대한 요구가 증가하고 있다. OCA의 존재는 휘도 및 콘트라스트를 증가시킴으로써 디스플레이의 성능을 개선하는 한편, 조립체에 대한 구조적 지지를 또한 제공한다. 가요성 조립체에서, OCA는 조립체 층에서 또한 역할을 할 것이며, 이는 전형적인 OCA 기능에 더하여, 접힘 유도된 응력의 대부분을 또한 흡수하여 디스플레이 패널의 부서지기 쉬운 구성 요소에 대한 손상을 방지할 수 있고 접힘 응력 하에서의 파단으로부터 전자 구성 요소를 보호할 수 있다. OCA 층은, 예를 들어, 유기 발광 디스플레이 (OLED)의 배리어 층, 구동 전극, 또는 박막 트랜지스터와 같은, 디스플레이의 부서지기 쉬운 구성 요소에 또는 적어도 그 근처에 중립 굽힘 축(neutral bending axis)을 위치시키고 유지하는 데 또한 사용될 수 있다.With the advent of flexible electronic displays, an assembly layer or gap filling between the outer cover lens or sheet (based on glass, PET, PC, PMMA, polyimide, PEN, cyclic olefin copolymers, etc.) and the lower display module of the electronic display assembly There is an increasing need for optically clear adhesives (OCA) for adhesives that act as a gap filling layer. The presence of OCA improves the performance of the display by increasing brightness and contrast, while also providing structural support for the assembly. In the flexible assembly, OCA will also act in the assembly layer, which, in addition to the typical OCA function, can also absorb most of the fold induced stresses to prevent damage to the fragile components of the display panel, The electronic component can be protected from breakage under stress. The OCA layer can be used to position a neutral bending axis at or near at least the brittle component of the display, such as, for example, a barrier layer of an organic light emitting display (OLED), a driving electrode, ≪ / RTI >
디스플레이의 관찰 영역(viewing area) 또는 광기전 조립체의 광-활성 영역 외부에서 사용되는 경우, 가요성 조립체 층은 광학적으로 투명할 필요가 없다. 실제로, 그러한 재료는, 예를 들어, 장치를 밀봉하기에 충분한 접착력을 유지하면서 기재의 이동을 가능하게 하기 위해 조립체 주연부에서 실런트(sealant)로서 여전히 유용할 수 있다.When used outside the viewing area of the display or outside the light-active area of the photovoltaic assembly, the flexible assembly layer need not be optically transparent. In practice, such a material may still be useful as a sealant at the periphery of the assembly, for example, to enable movement of the substrate while maintaining sufficient adhesion to seal the device.
전형적인 OCA는 사실상 점탄성이며 다양한 환경 노출 조건 및 고주파 로딩 하에서 내구성을 제공하고자 하는 것이다. 그러한 경우에, 접착력의 높은 수준 및 점탄성 특성의 약간의 균형이 유지되어, 양호한 감압성 거동을 달성하고 OCA에 감쇠(damping) 특성을 통합한다. 그러나, 이러한 특성은 접힘성 또는 내구성 디스플레이를 가능하게 하기에 전적으로 충분하지는 않다.A typical OCA is virtually viscoelastic and is intended to provide durability under various environmental exposure conditions and high frequency loading. In such cases, a high level of adhesion and a slight balance of viscoelastic properties are maintained, achieving good pressure-sensitive behavior and incorporating damping properties in the OCA. However, this property is not entirely sufficient to enable foldable or durable displays.
가요성 디스플레이 조립체에 대한 현저히 상이한 기계적 요건으로 인해, 이러한 새로운 기술 영역에서의 응용을 위한 신규한 접착제를 개발할 필요가 있다. 광학 투명성, 접착력, 및 내구성과 같은 통상적인 성능 속성과 함께, 이러한 OCA는 결함 및 탈층(delamination) 없이 굽힘 가능성 및 복구 가능성과 같은 요건들의 새로운 과제 세트를 충족시킬 필요가 있다.Due to the significantly different mechanical requirements for flexible display assemblies, there is a need to develop novel adhesives for applications in this new technology area. With the usual performance attributes such as optical transparency, adhesion, and durability, such OCA needs to meet a new set of requirements such as bendability and recoverability without defects and delamination.
일 실시 형태에서, 본 발명은 가요성 장치용 조립체 층이다. 조립체 층은 알킬 기 내에 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르; 및 자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 전구체로부터 유도된다. 약 -30℃ 내지 약 90℃의 온도 범위 내에서, 조립체 층은 1 ㎐의 주파수에서의 전단 저장 모듈러스(shear storage modulus)가 약 2 MPa 이하이고, 약 50 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 인가된 전단 응력으로 5초에 측정되는 전단 크리프 컴플라이언스(shear creep compliance; J)가 약 6×10-6 1/Pa 이상이고, 인가된 전단 응력을 제거한 후 약 1분 이내에 약 5 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 범위 내의 인가된 전단 응력의 적어도 하나의 지점에서의 변형 회복률(strain recovery)이 약 50% 이상이다.In one embodiment, the present invention is an assembly layer for a flexible device. The assembly layer comprises an alkyl (meth) acrylate ester having from 1 to 24 carbon atoms in the alkyl group; And a free radical generation initiator. Within a temperature range of from about -30 DEG C to about 90 DEG C, the assembly layer has a shear storage modulus of about 2 MPa or less at a frequency of 1 Hz, an applied shear stress of about 50 kPa to about 500 kPa Of shear creep compliance (J) measured at 5 seconds is greater than or equal to about 6 x 10 < -6 > 1 / Pa, and within about 1 minute after removal of applied shear stress, The strain recovery at at least one point of the applied shear stress is at least about 50%.
다른 실시 형태에서, 본 발명은 제1 기재, 제2 기재, 및 제1 기재와 제2 기재 사이에 그리고 제1 기재 및 제2 기재와 접촉하여 위치되는 조립체 층을 포함하는 라미네이트이다. 조립체 층은 알킬 기 내에 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르; 및 자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 전구체로부터 유도된다. 약 -30℃ 내지 약 90℃의 온도 범위 내에서, 조립체 층은 1 ㎐의 주파수에서의 전단 저장 모듈러스가 약 2 MPa 이하이고, 약 50 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 인가된 전단 응력으로 5초에 측정되는 전단 크리프 컴플라이언스(J)가 약 6×10-6 1/Pa 이상이고, 인가된 전단 응력을 제거한 후 약 1분 이내에 약 5 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 범위 내의 인가된 전단 응력의 적어도 하나의 지점에서의 변형 회복률이 약 50% 이상이다.In another embodiment, the invention is a laminate comprising a first substrate, a second substrate, and an assembly layer positioned between the first substrate and the second substrate and in contact with the first substrate and the second substrate. The assembly layer comprises an alkyl (meth) acrylate ester having from 1 to 24 carbon atoms in the alkyl group; And a free radical generation initiator. Within a temperature range of from about -30 ° C to about 90 ° C, the assembly layer has a shear storage modulus at a frequency of 1 Hz of about 2 MPa or less, measured at 5 seconds with an applied shear stress of about 50 kPa to about 500 kPa Of at least one point of applied shear stress in the range of from about 5 psi to about 500 psi within about one minute after shear stress relief (J) of at least about 6 x 10 < -6 > The strain recovery rate is about 50% or more.
또 다른 실시 형태에서, 본 발명은 제1 기재와 제2 기재를 접착시키는 방법이며, 여기서 제1 기재 및 제2 기재 둘 모두는 가요성이다. 상기 방법은 제1 기재와 제2 기재 사이에 조립체 층을 위치시키는 단계, 및 압력 및/또는 열을 가하여 라미네이트를 형성하는 단계를 포함한다. 조립체 층은 알킬 기 내에 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르; 및 자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 전구체로부터 유도된다. 약 -30℃ 내지 약 90℃의 온도 범위 내에서, 조립체 층은 1 ㎐의 주파수에서의 전단 저장 모듈러스가 약 2 MPa 이하이고, 약 50 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 인가된 전단 응력으로 5초에 측정되는 전단 크리프 컴플라이언스(J)가 약 6×10-6 1/Pa 이상이고, 인가된 전단 응력을 제거한 후 약 1분 이내에 약 5 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 범위 내의 인가된 전단 응력의 적어도 하나의 지점에서의 변형 회복률이 약 50% 이상이다.In another embodiment, the present invention is a method of bonding a first substrate and a second substrate, wherein both the first substrate and the second substrate are flexible. The method includes positioning an assembly layer between a first substrate and a second substrate, and applying pressure and / or heat to form the laminate. The assembly layer comprises an alkyl (meth) acrylate ester having from 1 to 24 carbon atoms in the alkyl group; And a free radical generation initiator. Within a temperature range of from about -30 ° C to about 90 ° C, the assembly layer has a shear storage modulus at a frequency of 1 Hz of about 2 MPa or less, measured at 5 seconds with an applied shear stress of about 50 kPa to about 500 kPa Of at least one point of applied shear stress in the range of from about 5 psi to about 500 psi within about one minute after shear stress relief (J) of at least about 6 x 10 < -6 > The strain recovery rate is about 50% or more.
본 발명은, 예를 들어, 전자 디스플레이, 가요성 광기전 전지 또는 태양 패널, 및 웨어러블 전자 기기와 같은 가요성 장치에서 사용가능한 아크릴-기반 조립체 층이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "조립체 층"은 하기 특성을 갖는 층을 지칭한다: (1) 적어도 2개의 가요성 기재에 대한 접착력 및 (2) 내구성 시험을 통과하도록 반복적인 굴곡(flexing) 동안 피착체 상에 유지되기에 충분한 능력. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "가요성 장치"는 200 mm, 100 mm, 50 mm, 20 mm, 10 mm, 5 mm만큼 작거나, 또는 심지어 2 mm 미만인 굽힘 반경으로 반복적인 굴곡 또는 롤 업(roll up) 동작을 겪을 수 있는 장치로서 정의된다. 아크릴-기반 조립체 층은 연질이며, 주로 탄성이어서 플라스틱 필름 또는 유리와 같은 다른 가요성 기재에 대해 양호한 접착력을 갖고, 전단 하중에 대해 높은 허용도(tolerance)를 갖는다. 또한, 아크릴-기반 조립체 층은 비교적 낮은 모듈러스, 적당한 응력에서의 높은 퍼센트 컴플라이언스, 낮은 유리 전이 온도, 접힘 동안 최소 피크 응력의 발생, 및 응력 인가 및 제거 후의 양호한 변형 회복률을 가져서, 반복적인 접힘 및 펼침을 견디는 그의 능력 때문에 가요성 조립체에 사용하기에 적합하다. 다층 구조물의 반복적인 굴곡 또는 롤링 하에서는, 접착제 층에 대한 전단 하중이 매우 중요해지며, 임의의 형태의 응력이 기계적 결함 (탈층, 하나 이상의 층의 좌굴(buckling), 접착제 내의 캐비테이션 버블(cavitation bubble) 등)뿐만 아니라 광학적 결함 또는 무라(Mura)를 유발할 수 있다. 특성이 주로 점탄성인 전통적인 접착제와는 달리, 본 발명의 아크릴-기반 조립체 층은 사용 조건에서 주로 탄성이지만, 다양한 내구성 요건을 충족시키기에 충분한 접착력을 유지한다. 일 실시 형태에서, 아크릴-기반 조립체 층은 광학적으로 투명하며 낮은 탁도(haze), 높은 가시광 투명도, 백화 방지 거동(anti-whitening behavior), 및 환경적 내구성을 나타낸다.The present invention is an acrylic-based assembly layer usable in flexible devices such as, for example, electronic displays, flexible photovoltaic cells or solar panels, and wearable electronics. As used herein, the term "assembly layer" refers to a layer having the following properties: (1) adhesion to at least two flexible substrates and (2) repetitive flexing to pass the durability test. Sufficient ability to remain on the adherend during the < / RTI > As used herein, a "flexible device" is a flexible device that is subjected to repeated bending or roll-up (e.g., bending) with bending radii of less than 200 mm, 100 mm, 50 mm, 20 mm, 10 mm, 5 mm, roll up operation. The acrylic-based assembly layer is flexible and is primarily elastic and has good adhesion to other flexible substrates such as plastic films or glass and has a high tolerance to shear loads. In addition, the acrylic-based assembly layer has a relatively low modulus, high percent compliance at moderate stress, low glass transition temperature, minimal peak stress during folding, and good deformation recovery after stress application and removal, Which is suitable for use in flexible assemblies. Under repeated bending or rolling of the multi-layered structure, the shear load on the adhesive layer becomes very important, and any type of stress can be caused by mechanical defects (deagglomeration, buckling of one or more layers, cavitation bubbles in the adhesive, etc.) ) As well as optical defects or Mura. Unlike traditional adhesives where the properties are predominantly viscoelastic, the acrylic-based assembly layer of the present invention is primarily elastic in service conditions, but retains sufficient adhesion to meet various durability requirements. In one embodiment, the acrylic-based assembly layer is optically transparent and exhibits low turbidity, high visible light transparency, anti-whitening behavior, and environmental durability.
본 발명의 아크릴-기반 조립체 층은, 선택된 아크릴 단량체 조성물로부터 제조되고, 일반적으로 모든 광학적 투명 요건을 여전히 충족시키면서, 다양한 탄성 특성을 제공하도록 상이한 수준으로 가교결합된다. 예를 들어, 라미네이트의 탈층 또는 좌굴 또는 접착제의 버블링을 유발하지 않으면서, 5 mm 이하만큼 낮은 접힘 반경으로 라미네이트 내에 사용되는 아크릴-기반 조립체 층이 얻어질 수 있다. 일 실시 형태에서, 아크릴-기반 조립체 층 조성물은 알킬 기에 약 1 내지 약 24개의 탄소 원자를 갖는 적어도 하나의 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르 및 자유-라디칼 생성 개시제를 포함하는 전구체로부터 유도된다.The acrylic-based assembly layer of the present invention is made from selected acrylic monomer compositions and is crosslinked at different levels to provide various elastic properties, while still meeting all optical clarity requirements. For example, an acrylic-based assembly layer can be obtained that is used in a laminate with a folding radius as low as 5 mm or less, without causing delamination of the laminate or buckling or bubbling of the adhesive. In one embodiment, the acrylic-based assembly layer composition is derived from a precursor comprising at least one alkyl (meth) acrylate ester having from about 1 to about 24 carbon atoms in the alkyl group and a free-radical generating initiator.
적합한 알킬 아크릴레이트 (즉, 아크릴산 알킬 에스테르 단량체)의 예에는, 비-3차 알킬 알코올 (여기서, 알킬 기는 1 내지 24개의 탄소 원자를 가짐)의 선형 또는 분지형 1작용성 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트가 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 적합한 단량체의 예에는 2-에틸헥실 (메트)아크릴레이트, 에틸 (메트)아크릴레이트, 메틸 (메트)아크릴레이트, n-프로필 (메트)아크릴레이트, 아이소프로필 (메트)아크릴레이트, 펜틸 (메트)아크릴레이트, n-옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소옥틸 (메트)아크릴레이트, 아이소노닐 (메트)아크릴레이트, n-부틸 (메트)아크릴레이트, 아이소부틸 (메트)아크릴레이트, 헥실 (메트)아크릴레이트, n-노닐 (메트)아크릴레이트, 아이소아밀 (메트)아크릴레이트, n-데실 (메트)아크릴레이트, 아이소데실 (메트)아크릴레이트, 도데실 (메트)아크릴레이트, 아이소보르닐 (메트)아크릴레이트, 사이클로헥실 (메트)아크릴레이트, 페닐 메트(아크릴레이트), 벤질 메트(아크릴레이트), 아이소스테아릴아크릴레이트 및 2-메틸부틸 (메트)아크릴레이트, 및 이들의 조합이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 다른 적합한 단량체에는 분지형 장쇄 아크릴레이트, 예를 들어 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 제8,137,807호에 기재된 것들이 포함된다. 추가적인 적합한 알킬 단량체에는 2차 알킬 아크릴레이트, 예를 들어 본 명세서에 참고로 포함된 미국 특허 출원 공개 제2013/0260149호에 기재된 것들이 포함된다. 일 실시 형태에서, 아크릴-기반 조립체 층은 오직 알킬 (메트)아크릴레이트 단량체와 선택적인 비닐에스테르 또는 스티렌성 단량체를 포함한다. 그러한 경우에, 조성물의 모듈러스 및 유리 전이 온도 (Tg)는 저 및 고 Tg 산출 단량체의 조합을 선택함으로써 조정될 수 있다. 다른 실시 형태에서, 아크릴-기반 조립체 층은 알킬 기에 약 1 내지 약 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르를 중량 기준으로 약 60 내지 약 99부, 특히 약 65 내지 약 95부, 더욱 특히 약 70 내지 약 95부로 포함한다.Examples of suitable alkyl acrylates (i.e., acrylic acid alkyl ester monomers) include linear or branched monofunctional acrylates or methacrylates of non-tertiary alkyl alcohols wherein the alkyl groups have 1 to 24 carbon atoms But is not limited thereto. Examples of suitable monomers include 2-ethylhexyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, methyl (meth) acrylate, n-propyl (meth) acrylate, isopropyl (meth) (Meth) acrylate, isobutyl (meth) acrylate, hexyl (meth) acrylate, isooctyl (meth) acrylate, (Meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, isodecyl (meth) acrylate, isobornyl (meth) acrylate, (Meth) acrylate, cyclohexyl (meth) acrylate, phenylmeth (acrylate), benzylmeth (acrylate), isostearyl acrylate and 2-methylbutyl (meth) acrylate, and combinations thereofBut is not limited thereto. Other suitable monomers include branched long chain acrylates such as those described in U.S. Patent No. 8,137,807, which is incorporated herein by reference. Additional suitable alkyl monomers include secondary alkyl acrylates such as those described in U.S. Patent Application Publication No. 2013/0260149, which is incorporated herein by reference. In one embodiment, the acrylic-based assembly layer comprises only alkyl (meth) acrylate monomers and optional vinyl esters or styrenic monomers. In such cases, the modulus and glass transition temperature (Tg) of the composition can be adjusted by selecting a combination of low and high Tg yielding monomers. In another embodiment, the acrylic-based assembly layer comprises from about 60 to about 99 parts, especially from about 65 to about 95 parts, by weight of an alkyl (meth) acrylate ester having from about 1 to about 24 carbon atoms in the alkyl group Especially about 70 to about 95 parts.
일부 실시 형태에서, 전구체 조성물은 극성 공중합성 단량체를 포함한다. 적합한 극성 공중합성 단량체의 예에는 아크릴산 (AA), 메타크릴산, 이타콘산, 푸마르산, 메타크릴아미드, N-알킬 치화된 및 N,N-다이알킬 치환된 아크릴아미드 또는 메타크릴아미드 - 여기서, 알킬 기는 3개 이하의 탄소를 가짐 -, 및 N-비닐 락탐이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 적합한 단량체의 예에는 (메트)아크릴아미드, N-모르폴리노 (메트)아크릴레이트, N-비닐 피롤리돈 및 N-비닐 카프로락탐이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 다른 적합한 극성 단량체에는 하이드록실 함유 단량체, 예를 들어 2-하이드록시에틸 (메트)아크릴레이트, 및 2-하이드록시-프로필 (메트)아크릴레이트, 4-하이드록시부틸(메트)아크릴레이트, 및 에테르 함유 단량체, 예를 들어 2-에톡시에톡시에틸 (메트)아크릴레이트, 2-메톡시에톡시에틸(메트)아크릴레이트 등이 포함될 수 있다. 일 실시 형태에서, 아크릴-기반 조립체 층은 중량 기준으로 약 1 내지 약 40부, 특히 약 5 내지 약 35부, 더욱 특히 약 5 내지 약 30부의 극성 공중합성 단량체를 포함한다.In some embodiments, the precursor composition comprises a polar copolymerizable monomer. Examples of suitable polar copolymerizable monomers include acrylic acid (AA), methacrylic acid, itaconic acid, fumaric acid, methacrylamide, N-alkylated and N, N-dialkyl substituted acrylamides or methacrylamides, Groups have up to three carbons, and N-vinyl lactams. Examples of suitable monomers include, but are not limited to, (meth) acrylamide, N-morpholino (meth) acrylate, N-vinylpyrrolidone and N-vinylcaprolactam. Other suitable polar monomers include hydroxyl-containing monomers such as 2-hydroxyethyl (meth) acrylate and 2-hydroxy-propyl (meth) acrylate, 4-hydroxybutyl (meth) Containing monomers such as 2-ethoxyethoxyethyl (meth) acrylate, 2-methoxyethoxyethyl (meth) acrylate, and the like. In one embodiment, the acrylic-based assembly layer comprises from about 1 to about 40 parts by weight, in particular from about 5 to about 35 parts, more particularly from about 5 to about 30 parts, of the polar copolymerizable monomers.
아크릴-기반 조립체 층의 단량체 조성물은 비닐 에스테르, 및 특히 C1 내지 C10 비닐 에스테르를 또한 포함할 수 있다. 구매가능한 적합한 비닐 에스테르의 예에는 미국 플로리다주 뉴 스미르나 비치에 소재하는 모멘티브 스페셜티 케미칼스(Momentive Specialty Chemicals)로부터 입수가능한 비닐 아세테이트인 VeOVA 9 또는 VeOVA 10이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 비닐 에스테르는 전형적으로 중량 기준으로 약 1부 내지 약 20부, 특히 약 1 내지 약 15부, 더욱 특히 약 1 내지 약 10부의 양으로 단량체 혼합물에 첨가된다. 다른 단량체, 예를 들어 스티렌성 단량체가 또한 사용될 수 있다.The monomer composition of the acrylic-based assembly layer may also comprise vinyl esters, and in particular C 1 to C 10 vinyl esters. Examples of suitable vinyl esters that may be purchased include, but are not limited to VeOVA 9 or VeOVA 10, vinyl acetate available from Momentive Specialty Chemicals, New Smyrna Beach, FL, USA. The vinyl ester is typically added to the monomer mixture in an amount of from about 1 part to about 20 parts by weight, especially from about 1 to about 15 parts, more particularly from about 1 to about 10 parts by weight. Other monomers, such as styrenic monomers, may also be used.
자유-라디칼 생성 개시제의 예에는 열개시제 또는 광개시제가 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 열개시제의 예에는 퍼옥사이드, 예를 들어 벤조일 퍼옥사이드 및 그의 유도체 또는 아조 화합물이 포함되지만 이에 한정되지 않는다. 구매가능한 아조 화합물의 예에는 미국 델라웨어주 윌밍턴에 소재하는 이. 아이. 듀폰 디 네모아 앤드 컴퍼니(E. I. du Pont de Nemours and Co.)로부터 입수가능한 바조(VAZO) 67이 포함되며, 이는 2,2′-아조비스-(2-메틸부티로니트릴)이다. 매우 다양한 온도에서 열중합을 개시하는 데 사용될 수 있는 다양한 퍼옥사이드 또는 아조 화합물이 입수가능하다. 광개시제가 열개시제를 대체하여 또한 사용될 수 있거나, 열개시제와 조합하여 사용될 수 있다. 특히 유용한 광개시제에는 이르가큐어(IRGACURE) 651 및 다로큐르(Darocur) 1173이 포함되며, 둘 모두는 미국 뉴욕주 태리타운에 소재하는 바스프(BASF)로부터 입수가능하다. 광개시제는 전형적으로 중량 기준으로 약 0.01부 내지 약 2부, 특히 약 0.02 내지 약 1부, 더욱 특히 약 0.02 내지 약 0.5부의 양으로 전구체 혼합물에 첨가된다.Examples of free-radical generation initiators include, but are not limited to, thermal initiators or photoinitiators. Examples of thermal initiators include, but are not limited to, peroxides such as benzoyl peroxide and its derivatives or azo compounds. Examples of commercially available azo compounds include, but are not limited to, children. VAZO 67, available from E. I. du Pont de Nemours and Co., is 2,2'-azobis- (2-methylbutyronitrile). A variety of peroxide or azo compounds are available which can be used to initiate thermal polymerization at a wide variety of temperatures. Photoinitiators may also be used in place of thermal initiators, or may be used in combination with thermal initiators. Particularly useful photoinitiators include IRGACURE 651 and Darocur 1173, both available from BASF, Tarrytown, NY, USA. The photoinitiator is typically added to the precursor mixture in an amount from about 0.01 parts to about 2 parts, especially from about 0.02 to about 1 part, more particularly from about 0.02 to about 0.5 parts, by weight.
일 실시 형태에서, 단량체 혼합물은 다작용성 가교결합제를 포함한다. 예를 들어, 전구체 혼합물은 건조 단계 동안 또는 용매 코팅된 접착제를 제조하는 동안 활성화되는 열적 가교결합제, 및 중합 단계 동안 공중합되는 가교결합제를 포함할 수 있다. 그러한 열적 가교결합제에는 다작용성 아이소시아네이트, 다작용성 아지리딘, 및 에폭시 화합물이 포함될 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 공중합될 수 있는 예시적인 가교결합제에는 당업자에게 공지된 바와 같은 1,6-헥산다이올 다이아크릴레이트 또는 다작용성 아크릴레이트와 같은 2작용성 아크릴레이트가 포함된다. 유용한 아이소시아네이트 가교결합제에는, 예를 들어, 독일 쾰른에 소재하는 바이엘(Bayer)로부터 데스모두르(DESMODUR) N3300으로 입수가능한 방향족 트라이아이소시아네이트가 포함된다. 자외선, 또는 "UV" 활성화 가교결합제가 또한 조립체 층의 전구체를 가교결합하는 데 사용될 수 있다. 그러한 UV 가교결합제에는 비-공중합성 광가교결합제, 예를 들어, 벤조페논, 및 공중합성 광가교결합제, 예를 들어 4-아크릴옥시벤조페논과 같은 아크릴화 또는 메타크릴화 벤조페논이 포함될 수 있다. 전형적으로, 가교결합제는, 존재하는 경우, 중량 기준으로 약 0.01부 내지 약 5부, 특히 약 0.01 내지 약 4부, 더욱 특히 약 0.01 내지 약 3부의 양으로 단량체 혼합물에 첨가된다. 예를 들어, 폴리메틸메타크릴레이트 마크로머(macromer) 또는 폴리스티렌 마크로머와 같은 고 Tg 마크로머를 공중합하는 것에 의한 것과 같은, 이온성 가교결합, 산-염기 가교결합, 또는 물리적 가교결합 방법의 사용과 같은 다른 가교결합 방법이 또한 사용될 수 있다. 마크로머는 조립체 층 조성물 내의 총 단량체 성분의 중량 기준으로 약 1 내지 약 20부의 양으로 사용될 수 있다.In one embodiment, the monomer mixture comprises a multifunctional crosslinking agent. For example, the precursor mixture may include a thermal crosslinking agent that is activated during the drying step or during solvent-coated adhesive preparation, and a crosslinking agent that is copolymerized during the polymerization step. Such thermal crosslinking agents may include, but are not limited to, multifunctional isocyanates, multifunctional aziridines, and epoxy compounds. Exemplary crosslinking agents that can be copolymerized include bifunctional acrylates such as 1,6-hexane diol diacrylate or polyfunctional acrylates as known to those skilled in the art. Useful isocyanate crosslinking agents include, for example, aromatic triisocyanates available as DESMODUR N3300 from Bayer, Cologne, Germany. UV, or "UV" activated cross-linking agents may also be used to cross-link the precursor of the assembly layer. Such UV crosslinking agents may include non-co-polymerizable photo-crosslinking agents, for example, benzophenone, and acrylated or methacrylated benzophenones, such as copolymerized photo-crosslinking agents, for example, 4-acryloxybenzophenone. Typically, the crosslinking agent, if present, is added to the monomer mixture in an amount of from about 0.01 to about 5 parts by weight, especially from about 0.01 to about 4 parts, more particularly from about 0.01 to about 3 parts by weight. For example, the use of ionic cross-linking, acid-base cross-linking, or physical cross-linking methods, such as by copolymerizing high Tg markers such as polymethyl methacrylate macromer or polystyrene macromer Other cross-linking methods, such as < / RTI > The macromer can be used in an amount of from about 1 to about 20 parts by weight of the total monomer component in the assembly layer composition.
아크릴-기반 조립체 층은 고유하게 점착성일 수 있다. 원한다면, 아크릴-기반 조립체 층의 형성 전에 점착부여제가 전구체 혼합물에 첨가될 수 있다. 유용한 점착부여제에는, 예를 들어 로진 에스테르 수지, 방향족 탄화수소 수지, 지방족 탄화수소 수지, 테르펜, 및 테르펜 페놀 수지가 포함된다. 일반적으로, 수소화 로진 에스테르, 테르펜, 또는 방향족 탄화수소 수지로부터 선택되는 옅은 색의 점착부여제가 바람직하다. 포함되는 경우, 점착부여제는 중량 기준으로 약 1부 내지 약 50부, 더욱 특히 약 5 내지 약 45부, 가장 특히 약 10 내지 약 30부의 양으로 전구체 혼합물에 첨가된다.The acrylic-based assembly layer may be inherently tacky. If desired, a tackifier may be added to the precursor mixture prior to formation of the acrylic-based assembly layer. Useful tackifiers include, for example, rosin ester resins, aromatic hydrocarbon resins, aliphatic hydrocarbon resins, terpenes, and terpene phenolic resins. Generally, a light color tackifier selected from hydrogenated rosin ester, terpene, or aromatic hydrocarbon resin is preferable. When included, the tackifier is added to the precursor mixture in an amount of from about 1 part to about 50 parts, more particularly from about 5 parts to about 45 parts, most particularly from about 10 parts to about 30 parts by weight.
일 실시 형태에서, 아크릴-기반 조립체 층에는 산이 실질적으로 없어서, 그렇지 않다면 터치 센서 및 그의 집적 회로 또는 커넥터를 손상시킬 수 있는 인듐 주석 산화물 (ITO) 및 금속 트레이스 부식을 없앨 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "실질적으로 없다"는 중량 기준으로 약 2부 미만, 특히 약 1부 미만, 더욱 특히 약 0.5부 미만을 의미한다.In one embodiment, the acrylic-based assembly layer is substantially free of acid, thereby eliminating indium tin oxide (ITO) and metal trace corrosion that could otherwise damage the touch sensor and its integrated circuit or connector. As used herein, "substantially free" means less than about 2 parts by weight, especially less than about 1 part, more particularly less than about 0.5 part by weight.
예를 들어, 분자량 제어제, 커플링제, 오일, 가소제, 산화방지제, UV 안정제, UV 흡수제, 안료, 경화제, 중합체 첨가제, 나노입자, 및 다른 첨가제를 포함하는 다른 재료가 특수한 목적을 위해 단량체 혼합물에 첨가될 수 있다. 아크릴-기반 조립체 층이 광학적으로 투명할 필요가 있는 경우에, 중합 및 코팅 후에 조립체 층의 광학 투명성을 현저히 감소시키지 않는다면, 다른 재료가 단량체 혼합물에 첨가될 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "광학적으로 투명한"은 400 내지 700 nm 파장 범위에서 약 90 퍼센트 초과의 시감 투과율(luminous transmission), 약 2 퍼센트 미만의 탁도, 및 약 1 퍼센트 미만의 불투명도(opacity)를 갖는 재료를 지칭한다. 시감 투과율 및 탁도 둘 모두는, 예를 들어 ASTM-D 1003-92를 사용하여 결정될 수 있다. 전형적으로, 광학적으로 투명한 조립체 층에는 눈으로 보아 버블이 없다.For example, other materials including molecular weight control agents, coupling agents, oils, plasticizers, antioxidants, UV stabilizers, UV absorbers, pigments, curing agents, polymer additives, nanoparticles, and other additives may be added to the monomer mixture Can be added. If the acrylic-based assembly layer needs to be optically transparent, other materials may be added to the monomer mixture, provided it does not significantly reduce the optical transparency of the assembly layer after polymerization and coating. As used herein, the term "optically transparent" means a luminous transmission of greater than about 90 percent in the wavelength range of 400 to 700 nm, a turbidity of less than about 2 percent, and an opacity of less than about 1 percent Quot;). ≪ / RTI > Both luminous transmittance and turbidity can be determined, for example, using ASTM-D 1003-92. Typically, there is no visible bubble in the optically transparent assembly layer.
아크릴-기반 조립체 층 단량체 성분은 전구체 혼합물로 블렌딩될 수 있다. 이러한 전구체 혼합물은 (혼합물 내의 개시제를 분해하기 위해) 열 또는 화학 방사선에 대한 노출에 의해 예비-중합될 수 있다. 이는 가교결합제 및 다른 성분을 첨가하여 코팅 가능한 시럽을 형성하기 전에 수행될 수 있는데, 이 시럽에는 후속하여 하나 이상의 가교결합제, 다른 첨가제, 및 추가적인 개시제가 첨가될 수 있다. 이어서, 배합된 시럽은 라이너 상에 코팅되거나 기재 상에 직접 코팅되고 UV에 대한 추가적인 노출에 의해 불활성 분위기 하에서 완전히 중합된다. 대안적으로, 가교결합제, 선택적인 첨가제, 및 개시제가 단량체에 첨가될 수 있으며, 혼합물은 1 단계로 (예를 들어, 액체 OCA로서) 중합 및 경화 둘 모두가 될 수 있다. 원하는 코팅 방법 및 점도에 따라 어떠한 절차가 사용될지 결정될 것이다.The acrylic-based assembly layer monomer component may be blended with the precursor mixture. Such a precursor mixture can be pre-polymerized by exposure to heat or actinic radiation (to decompose the initiator in the mixture). This may be done prior to the addition of a cross-linking agent and other ingredients to form a coatable syrup, which may subsequently be supplemented with one or more cross-linking agents, other additives, and additional initiators. The compounded syrup is then coated on the liner or coated directly on the substrate and completely polymerized under an inert atmosphere by further exposure to UV. Alternatively, a crosslinking agent, optional additives, and an initiator may be added to the monomer, and the mixture may be both polymerized and cured in one step (e.g., as a liquid OCA). Depending on the desired coating method and viscosity, what procedure will be used will be determined.
다른 공정에서, 조립체 층 단량체 성분들을 용매와 블렌딩하여 혼합물을 형성할 수 있다. 혼합물은 (혼합물 내의 개시제를 분해하기 위해) 열 또는 화학 방사선에 대한 노출에 의해 중합될 수 있다. 가교결합제 및 추가적인 첨가제, 예를 들어 점착부여제 및 가소제를 용매화된 중합체에 첨가할 수 있으며, 이어서, 라이너 상에 코팅하고 오븐에 통과시켜 용매를 건조시켜 제거하여 코팅된 접착제 필름을 생성할 수 있다. 미국 특허 제4,619,979호 및 제4,843,134호 (코트너(Kotnour) 등)에 기재된 연속식 자유 라디칼 중합 방법과 같은 무용매 중합 방법; 미국 특허 제5,637,646호 (엘리스(Ellis))에 기재된 배치식 반응기를 사용하는 본질적으로 단열적인 중합 방법; 및 미국 특허 제5,804,610호 (하머(Hamer) 등)에 기재된 패키징된 예비-접착제 조성물을 중합하는 데 대해 기재된 방법이 또한 중합체를 제조하는 데 이용될 수 있다.In another process, the assembly layer monomer components may be blended with a solvent to form a mixture. The mixture may be polymerized by exposure to heat or actinic radiation (to decompose the initiator in the mixture). A crosslinking agent and additional additives, such as tackifiers and plasticizers, may be added to the solvated polymer, which may then be coated on a liner and passed through an oven to remove the solvent by drying to produce a coated adhesive film have. A solventless polymerization method such as the continuous free radical polymerization method described in U.S. Patent Nos. 4,619,979 and 4,843,134 (Kotnour et al.); An essentially adiabatic polymerization method using a batch reactor as described in U. S. Patent No. 5,637, 646 (Ellis); And U.S. Patent No. 5,804,610 (Hamer et al.), Can also be used to prepare the polymer.
개시된 조성물 또는 전구체 혼합물은 당업자에게 공지된 임의의 다양한 기법, 예를 들어 롤 코팅, 분무 코팅, 나이프 코팅, 다이 코팅 등에 의해 코팅될 수 있다. 대안적으로, 전구체 조성물을 또한 액체로서 전달하여 2개의 기재들 사이의 간극을 충전하고, 후속하여 열 또는 UV에 노출시켜 2개의 기재들 사이에 있는 조성물을 중합 및 경화시킬 수 있다.The disclosed compositions or precursor blends can be coated by any of a variety of techniques known to those skilled in the art, such as roll coating, spray coating, knife coating, die coating, and the like. Alternatively, the precursor composition may also be delivered as a liquid to fill the gaps between the two substrates, followed by exposure to heat or UV to polymerize and cure the composition between the two substrates.
본 발명은 또한 아크릴-기반 조립체 층을 포함하는 라미네이트를 제공한다. 라미네이트는 2개의 가요성 기재 층들 또는 그의 배수의 층들 사이에 적어도 하나의 조립체 층이 개재된 다층 복합체로서 정의된다. 예를 들어, 복합체는 기재/조립체 층/기재의 3층 복합체; 기재/조립체 층/기재/조립체 층/기재의 5층 복합체 등일 수 있다. 그러한 다층 스택 내의 각각의 가요성 조립체 층의 두께, 기계적 특성, 전기적 특성 (예를 들어, 유전 상수), 및 광학 특성은 동일할 수 있지만, 이들은 최종 가요성 장치 조립체의 설계 및 성능 특성을 더 잘 부합시키기 위해 또한 상이할 수 있다. 라미네이트는 하기 특성들 중 적어도 하나를 갖는다: 라미네이트가 사용되는 물품의 유효 수명에 걸친 광학 투과성, 라미네이트가 사용되는 물품의 층들 사이에서 충분한 결합 강도를 유지하는 능력, 탈층에 대한 저항성 또는 회피(avoidance), 및 유효 수명에 걸친 버블링에 대한 저항성. 버블 형성에 대한 저항성 및 광학 투과성의 유지는 가속 노화 시험을 사용하여 평가될 수 있다. 가속 노화 시험에서는, 아크릴-기반 조립체 층을 2개의 기재들 사이에 위치시킨다. 이어서, 생성된 라미네이트를 일정 기간 동안 종종 높은 습도와 조합된 높은 온도에 노출시킨다. 심지어 높은 온도 및 습도에 노출 후에도, 아크릴-기반 조립체 층을 포함하는 라미네이트는 광학 투명성을 유지할 것이다. 예를 들어, 아크릴-기반 조립체 층 및 라미네이트는 70℃ 및 90% 상대 습도에서 대략 72시간 노화시키고 후속하여 실온으로 냉각한 후에 광학적으로 투명하게 유지된다. 노화 후에, 400 나노미터 (nm) 내지 700 nm에서의 접착제의 평균 투과율은 약 90% 초과이고 탁도는 약 5% 미만, 특히 약 2% 미만이다.The present invention also provides a laminate comprising an acrylic-based assembly layer. A laminate is defined as a multi-layer composite in which at least one assembly layer is interposed between two flexible substrate layers or layers thereof. For example, the composite may comprise a three-layer composite of a substrate / assembly layer / substrate; Substrate / assembly layer / substrate / assembly layer / substrate 5 layer composite. Though the thickness, mechanical properties, electrical properties (e.g., dielectric constant), and optical properties of each flexible assembly layer in such a multilayer stack may be the same, they may improve the design and performance characteristics of the final flexible device assembly better It can also be different to match. The laminate has at least one of the following properties: optical transparency over the useful life of the article in which the laminate is used, ability to maintain sufficient bond strength between the layers of the article in which the laminate is used, resistance to, or avoidance of, , And resistance to bubbling over its useful life. The resistance to bubble formation and the maintenance of optical transparency can be evaluated using an accelerated aging test. In the accelerated aging test, an acrylic-based assembly layer is placed between two substrates. The resulting laminate is then exposed to high temperatures often combined with high humidity for a period of time. Even after exposure to high temperatures and humidity, laminates comprising an acrylic-based assembly layer will maintain optical transparency. For example, the acrylic-based assembly layer and the laminate remain optically clear after aging for approximately 72 hours at 70 < 0 > C and 90% relative humidity and subsequently cooling to room temperature. After aging, the average transmittance of the adhesive at 400 nanometers (nm) to 700 nm is greater than about 90% and the turbidity is less than about 5%, especially less than about 2%.
사용 중에, 아크릴-기반 조립체 층은 빙점보다 훨씬 낮은 온도 (즉, -30℃, -20℃, 또는 -10℃) 내지 약 70, 85 또는 심지어 90℃의 넓은 온도 범위에 걸쳐 수 천회의 접힘 사이클 동안 피로에 저항할 것이다. 또한, 아크릴-기반 조립체 층을 포함하는 디스플레이는 수 시간 동안 접힌 상태로 정적으로 놓여 있을 수 있기 때문에, 아크릴-기반 조립체 층은 크리프가 최소한이거나 전혀 없어서, 디스플레이의 현저한 변형을 방지하는데, 이러한 변형은 회복될 수 있다 하더라도 단지 부분적으로만 회복될 수 있다. 아크릴-기반 조립체 층 또는 패널 그 자체의 이러한 영구 변형은 디스플레이 업계에서 허용불가능한 광학적 왜곡 또는 무라로 이어질 수 있다. 따라서, 아크릴-기반 조립체 층은 고온 고습 (HTHH) 시험 조건을 용인할 뿐만 아니라 디스플레이 장치를 접음으로써 유발되는 상당한 휨 응력(flexural stress)을 견딜 수 있다. 가장 중요하게는, 아크릴-기반 조립체 층은 넓은 온도 범위 (빙점보다 훨씬 낮은 온도를 포함함; 따라서, 낮은 유리 전이 온도가 바람직함)에 걸쳐 이례적으로 낮은 저장 모듈러스 및 높은 연신율을 가지며, 가교결합되어 정적 하중 하에서 크리프를 거의 또는 전혀 갖지 않는 탄성중합체를 생성한다.In use, the acrylic-based assembly layer may have a number of fold cycles (e.g., from about -30 DEG C, -20 DEG C, or -10 DEG C) to a much lower temperature than the freezing point over a wide temperature range of about 70, 85, Will resist fatigue for a while. In addition, since the display comprising the acrylic-based assembly layer can be statically placed in a folded state for several hours, the acrylic-based assembly layer has minimal or no creep to prevent significant deformation of the display, Even if it can be recovered, it can only be recovered only partially. This permanent deformation of the acrylic-based assembly layer or of the panel itself may lead to optical distortions or unacceptable in the display industry. Thus, the acrylic-based assembly layer not only tolerates high temperature and high humidity (HTHH) test conditions, but also withstand the considerable flexural stress caused by folding the display device. Most importantly, the acrylic-based assembly layer has an exceptionally low storage modulus and high elongation over a wide temperature range (including temperatures much lower than the freezing point; therefore, a low glass transition temperature is preferred) and is crosslinked To produce an elastomer that has little or no creep under static loads.
접힘 또는 펼침 사건 동안, 아크릴-기반 조립체 층은 현저한 변형을 겪고 응력을 유발할 것으로 예상된다. 이러한 응력에 저항하는 힘은 아크릴-기반 조립체 층을 포함하는 접이식 디스플레이의 층의 모듈러스 및 두께에 의해 부분적으로 결정될 것이다. 접힘에 대한 낮은 저항성뿐만 아니라 충분한 성능, 최소 응력 발생, 및 굽힘 사건과 관련된 응력의 양호한 소산(dissipation)을 보장하기 위하여, 아크릴-기반 조립체 층은 종종 전단 저장 모듈러스 (G')로서 특징지어지는 충분히 낮은 저장 또는 탄성 모듈러스를 갖는다. 이러한 거동이 그러한 장치의 예상 사용 온도 범위에 걸쳐 일관되게 유지되도록 추가로 보장하기 위하여, 광범위한 관련 온도 범위에 걸쳐 G'의 변화는 최소한으로 존재한다. 일 실시 형태에서, 관련 온도 범위는 약 -30℃ 내지 약 90℃이다. 일 실시 형태에서, 전단 모듈러스는 전체 관련 온도 범위에 걸쳐 약 2 MPa 미만, 특히 약 1 MPa 미만, 더욱 특히 약 0.5 MPa 미만, 가장 특히 약 0.3 MPa 미만이다. 그러므로, 전형적으로 약 107 Pa 초과의 값으로의 G'의 상응하는 변화를 갖는 유리 전이 온도 (Tg), 즉 재료가 유리질 상태로 전이하는 온도를 이러한 관련 작동 범위를 벗어나 그 미만에 위치시키는 것이 바람직하다. 일 실시 형태에서, 가요성 디스플레이 내의 아크릴-기반 조립체 층의 Tg는 약 10℃ 미만, 특히 약 -10℃ 미만, 더욱 특히 약 -30℃ 미만이다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 용어 "유리 전이 온도" 또는 "Tg"는 중합체 재료가 유리질 상태 (예를 들어, 취성, 강직성(stiffness), 및 강성(rigidity))로부터 고무질 상태 (예를 들어, 가요성 및 탄성중합체성)로 전이하는 온도를 지칭한다. Tg는 예컨대 동적 기계적 분석 (DMA)과 같은 기법을 사용하여 결정될 수 있다. 일 실시 형태에서, 가요성 디스플레이 내의 아크릴-기반 조립체 층의 Tg는 약 10℃ 미만, 특히 약 -10℃ 미만, 더욱 특히 약 -30℃ 미만이다.During the folding or unfolding event, the acrylic-based assembly layer is expected to undergo significant deformation and cause stress. This stress-resistant force will be determined in part by the modulus and thickness of the layer of the foldable display comprising the acrylic-based assembly layer. In order to ensure good resistance to folding as well as good performance, minimum stress generation, and good dissipation of stresses associated with bending events, the acrylic-based assembly layer is often formed of a sufficient Have low storage or elastic modulus. To further ensure that such behavior is consistently maintained over the expected operating temperature range of such a device, the G 'change over a wide range of relevant temperatures is minimal. In one embodiment, the relevant temperature range is from about -30 캜 to about 90 캜. In one embodiment, the shear modulus is less than about 2 MPa, especially less than about 1 MPa, more particularly less than about 0.5 MPa, most particularly less than about 0.3 MPa over the entire relevant temperature range. It is therefore desirable to place the glass transition temperature (Tg), that is, the temperature at which the material transitions to the vitreous state, with a corresponding change in G 'to a value typically above about 10 7 Pa, desirable. In one embodiment, the Tg of the acrylic-based assembly layer in the flexible display is less than about 10 占 폚, especially less than about -10 占 폚, more particularly less than about -30 占 폚. As used herein, the term "glass transition temperature" or "Tg" means that the polymeric material is in a gummy state (e.g., Flexible < / RTI > and elastomeric). The Tg can be determined using techniques such as dynamic mechanical analysis (DMA), for example. In one embodiment, the Tg of the acrylic-based assembly layer in the flexible display is less than about 10 占 폚, especially less than about -10 占 폚, more particularly less than about -30 占 폚.
조립체 층은 약 300 마이크로미터 미만, 특히 약 50 마이크로미터 미만, 특히 약 20 마이크로미터 미만, 더욱 특히 약 10 마이크로미터 미만, 가장 특히 약 5 마이크로미터 미만의 건조 두께로 전형적으로 코팅된다. 조립체 층의 두께는 가요성 디스플레이 장치에서의 위치에 따라 최적화될 수 있다. 장치의 전체 두께를 감소시킬 뿐만 아니라 복합체 구조의 좌굴, 크리프, 또는 탈층 파괴를 최소화하기 위해 조립체 층의 두께를 감소시키는 것이 바람직할 수 있다.The assembly layer is typically coated with a dry thickness of less than about 300 micrometers, especially less than about 50 micrometers, especially less than about 20 micrometers, more particularly less than about 10 micrometers, and most particularly less than about 5 micrometers. The thickness of the assembly layer can be optimized according to its position in the flexible display device. It may be desirable to reduce the thickness of the assembly layer to reduce the overall thickness of the device as well as minimize buckling, creep, or delamination failure of the composite structure.
아크릴-기반 조립체 층이 휨 응력을 흡수하고 굽힘부 또는 접힘부의 급격히 변화하는 기하학적 형태에 부합하는 능력은 그러한 재료가 관련된 인가된 응력 하에 많은 양의 변형 또는 연신을 겪는 능력에 의해 특징지어질 수 있다. 이러한 부합 거동은 통상적인 인장 연신율 시험뿐만 아니라 전단 크리프 시험을 포함하는 다수의 방법을 통해 조사될 수 있다. 일 실시 형태에서, 전단 크리프 시험에서, 아크릴-기반 조립체 층은 약 5 ㎪ 내지 약 500 ㎪, 특히 약 20 ㎪ 내지 약 300 ㎪, 더욱 특히 약 50 ㎪ 내지 약 200 ㎪의 인가된 전단 응력 하에서 약 6×10-6 1/Pa 이상, 특히 약 20×10-6 1/Pa 이상, 약 50×10-6 1/Pa 이상, 더욱 특히 약 90×10-6 1/Pa 이상의 전단 크리프 컴플라이언스 (J)를 나타낸다. 이 시험은 보통 실온에서 수행되지만, 가요성 장치의 사용과 관련된 임의의 온도에서 또한 수행될 수 있다.The ability of the acrylic-based assembly layer to absorb bending stresses and conform to the rapidly changing geometry of the bends or folds can be characterized by the ability of such materials to undergo a large amount of strain or elongation under the associated applied stress . This conformance behavior can be investigated through a number of methods including conventional tensile elongation tests as well as shear creep tests. In one embodiment, in the shear creep test, the acrylic-based assembly layer has a thickness of from about 6 to about 500 mils, particularly from about 20 mils to about 300 mils, more particularly from about 50 mils to about 200 mils, × 10 -6 1 / Pa or more, particularly about 20 × 10 -6 1 / Pa, greater than or equal to about 50 × 10 -6 1 / Pa or more, more particularly at least about 90 × 10 -6 1 / Pa shear creep compliance (J) . This test is usually performed at room temperature, but may also be performed at any temperature associated with the use of the flexible device.
아크릴-기반 조립체 층은 또한 반복적인 접힘 또는 굽힘 사건 후의 디스플레이의 다층 복합체에서의 지속적인 변형을 피하도록 비교적 낮은 크리프를 나타낸다. 재료 크리프는 주어진 양의 시간 동안 일정한 전단 응력이 재료에 인가되는 단순한 크리프 실험을 통해 측정될 수 있다. 일단 응력이 제거되면, 유도된 변형의 회복이 관찰된다. 일 실시 형태에서, 실온에서 (약 5 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 범위 내의 인가된 전단 응력의 적어도 하나의 지점에서) 인가된 응력을 제거한 후 1분 이내의 전단 변형 회복률은 전단 응력의 인가 시에 관찰되는 피크 변형의 약 50% 이상, 특히 약 60% 이상, 약 70% 이상 및 약 80% 이상, 더욱 특히 약 90% 이상이다. 이 시험은 보통 실온에서 수행되지만, 가요성 장치의 사용과 관련된 임의의 온도에서 또한 수행될 수 있다.The acrylic-based assembly layer also exhibits relatively low creep to avoid continuous deformation in the multilayer composite of the display after repeated folding or bending events. The material creep can be measured through a simple creep experiment in which a constant shear stress is applied to the material over a given amount of time. Once the stress is removed, the recovery of the induced strain is observed. In one embodiment, the shear strain recovery rate within 1 minute after removing the applied stress at room temperature (at at least one point of applied shear stress in the range of from about 5 kPa to about 500 kPa) At least about 50%, in particular at least about 60%, at least about 70%, and at least about 80%, more particularly at least about 90% This test is usually performed at room temperature, but may also be performed at any temperature associated with the use of the flexible device.
추가적으로, 아크릴-기반 조립체 층이 접힘 또는 굽힘 사건 동안 최소 응력을 발생시키고 응력을 소산시키는 능력은 아크릴-기반 조립체 층이 층간 파괴를 피하는 능력뿐만 아니라 가요성 디스플레이 조립체의 더 부서지기 쉬운 구성 요소를 보호하는 그의 능력에 대해 중요하다. 응력 발생 및 소산은, 재료를 관련 전단 변형량으로 강제하고 이어서 그 변형량에서 유지하는 전통적인 응력 완화 시험을 사용하여 측정될 수 있다. 이어서, 재료가 이러한 목표 변형에서 유지될 때 시간 경과에 따라 전단 응력의 양을 관찰한다. 일 실시 형태에서, 약 500% 전단 변형, 특히 약 600%, 약 700%, 및 약 800%, 더욱 특히 약 900% 변형 후에, 5분 후에 관찰된 잔류 응력 (측정된 전단 응력을 피크 전단 응력으로 나눈 것)의 양은 피크 응력의 약 50% 미만, 특히 약 40% 미만, 약 30% 미만, 및 약 20% 미만, 더욱 특히 약 10% 미만이다. 이 시험은 보통 실온에서 수행되지만, 가요성 장치의 사용과 관련된 임의의 온도에서 또한 수행될 수 있다.In addition, the ability of the acrylic-based assembly layer to generate minimum stresses and dissipate stress during folding or bending events is advantageous because the acrylic-based assembly layer protects the more fragile components of the flexible display assembly as well as the ability to avoid inter- It is important for his ability to do. Stress generation and dissipation can be measured using a traditional stress relaxation test in which the material is forced to the relevant shear deformation and then held at that deformation. The amount of shear stress is then monitored over time as the material is held in this target deformation. In one embodiment, the residual stresses observed after 5 minutes (measured shear stresses to peak shear stresses, measured after 5 minutes, after about 500% shear strain, especially about 600%, about 700%, and about 800% Is less than about 50%, especially less than about 40%, less than about 30%, and less than about 20%, more particularly less than about 10% of the peak stress. This test is usually performed at room temperature, but may also be performed at any temperature associated with the use of the flexible device.
조립체 층으로서, 아크릴-기반 조립체 층은 디스플레이 조립체 내의 인접한 층에 충분히 잘 접착하여, 반복적인 굽힘 및 접힘 동작을 포함하는 장치의 사용 동안 층의 탈층을 방지하여야 한다. 복합체의 정확한 층은 장치에 따라 특유할 것이지만, PET와 같은 표준 기재에 대한 접착력이 전통적인 180도 박리 시험 모드에서 조립체 층의 일반적인 접착 성능을 측정하는 데 사용될 수 있다. 접착제는 또한, 예를 들어, 전통적인 T-박리 모드에서 2개의 PET 기재들 사이의 조립체 층 재료의 라미네이트로서 측정될 수 있는 충분히 높은 응집 강도를 필요로 할 수 있다.As an assembly layer, the acrylic-based assembly layer must adhere well to adjacent layers in the display assembly to prevent delamination of the layer during use of the device, including repeated bending and folding operations. The exact layer of the composite will be specific to the device, but the adhesion to a standard substrate such as PET can be used to measure the general adhesion performance of the assembly layer in the conventional 180 degree peel test mode. The adhesive may also require a sufficiently high cohesive strength to be measured, for example, as a laminate of the assembly layer material between two PET substrates in a conventional T-peel mode.
아크릴-기반 조립체 층을 2개의 기재들 사이에 배치하여 라미네이트를 형성하고 라미네이트를 접거나 구부리고 관련 곡률 반경으로 유지하는 경우, 라미네이트에는 모든 사용 온도 (-30℃ 내지 90℃) 사이에서 좌굴 또는 탈층 - 이는 가요성 디스플레이 장치에서의 재료 파괴를 나타낼 사건임 - 이 일어나지 않는다. 일 실시 형태에서, 아크릴-기반 조립체 층을 함유하는 다층 라미네이트는 약 24시간의 기간에 걸쳐 약 200 mm 미만, 약 100 mm 미만, 약 50 mm 미만, 특히 약 20 mm 미만, 약 10 mm 미만, 및 약 5 mm 미만, 더욱 특히 약 2 mm 미만의 곡률 반경을 강제하는 채널 내에 배치될 때 파괴를 나타내지 않는다. 또한, 채널로부터 꺼내고 구부러진 배향으로부터 그의 이전의 편평한 배향으로 복귀하게 둔 때에, 본 발명의 아크릴-기반 조립체 층을 포함하는 라미네이트는 지속적인 변형을 나타내지 않고 오히려 편평하거나 거의 편평한 배향으로 신속하게 복귀한다. 일 실시 형태에서, 24시간 동안 유지하고 이어서 특히 약 50 mm 미만, 특히 약 20 mm 미만, 약 10 mm 미만 및 약 5 mm 미만, 더욱 특히 약 3 mm 미만의 곡률 반경으로 라미네이트를 유지하는 채널로부터 꺼냈을 때, 복합체는 채널로부터 라미네이트를 꺼낸 후 1시간 이내에 라미네이트, 라미네이트 굽힘점 및 복귀 표면 사이의 최종 각도가 약 50도 미만, 더욱 특히 약 40도 미만, 약 30도 미만 및 약 20도 미만, 더욱 특히 약 10도 미만인 거의 편평한 배향으로 복귀한다. 다시 말해, 접힌 라미네이트의 편평한 부분들 사이의 끼인각은 채널 내에서 0도로부터 라미네이트를 채널로부터 꺼낸 후 1시간 이내에 약 130도 이상, 특히 약 140도 초과, 약 150 도 초과, 및 약 160도 초과, 더욱 특히 약 170도 초과의 각도로 된다. 이러한 복귀는 바람직하게는 내구성 시험 조건에 대한 노출 후를 포함하는 정상 사용 조건 하에서 얻어진다.When laying an acrylic-based assembly layer between two substrates to form a laminate and folding or bending the laminate and keeping it at the relevant radius of curvature, the laminate is subjected to buckling or de-lamination at all operating temperatures (-30 캜 to 90 캜) This is an event to indicate material failure in the flexible display device. In one embodiment, the multilayer laminate containing the acrylic-based assembly layer has a thickness of less than about 200 mm, less than about 100 mm, less than about 50 mm, particularly less than about 20 mm, less than about 10 mm, and Do not exhibit fracture when placed in a channel that forces a radius of curvature of less than about 5 mm, more particularly less than about 2 mm. Also, when the laminate comprising the acrylic-based assembly layer of the present invention does not exhibit continued deformation and returns to a rather flat or nearly flat orientation, when it is removed from the channel and allowed to return to its previous flat orientation from the bent orientation. In one embodiment, the laminate was held for 24 hours and then removed from the channel holding the laminate with a radius of curvature of less than about 50 mm, especially less than about 20 mm, less than about 10 mm, and less than about 5 mm, The composite has a final angle between the laminate, laminate bending point, and return surface of less than about 50 degrees, more specifically less than about 40 degrees, less than about 30 degrees, and less than about 20 degrees, more particularly less than about 50 degrees, And returns to a nearly flat orientation of less than about 10 degrees. In other words, the angle of inclination between the flat portions of the folded laminate is greater than about 130 degrees, especially greater than about 140 degrees, greater than about 150 degrees, and greater than about 160 degrees, within about 1 hour after the laminate is taken out of the channel, More particularly more than about 170 degrees. This return is preferably obtained under normal use conditions, including after exposure to the durability test conditions.
상기에 기재된 정적 접힘 시험 거동에 더하여, 아크릴-기반 조립체 층과 접합된 제1 기재 및 제2 기재를 포함하는 라미네이트는 동적 접힘 시뮬레이션 시험 동안 좌굴 또는 탈층과 같은 파괴를 나타내지 않는다. 일 실시 형태에서, 라미네이트는 약 50 mm 미만, 특히 약 20 mm 미만, 약 10 mm 미만, 및 약 5 mm 미만, 더욱 특히 약 3 mm 미만의 곡률 반경으로 약 10,000 접힘 사이클 초과, 특히 약 20,000 접힘 사이클 초과, 약 40,000 접힘 사이클 초과, 약 60,000 접힘 사이클 초과, 및 약 80,000 접힘 사이클 초과, 더욱 특히 약 100,000 접힘 사이클 초과의 자유 굽힘 모드 (즉, 맨드릴이 사용되지 않음)에서의 동적 접힘 시험에 대한 모든 사용 온도 (-30℃ 내지 90℃) 사이에서 파괴 사건을 나타내지 않는다.In addition to the static folding test behavior described above, a laminate comprising a first substrate and a second substrate bonded to an acrylic-based assembly layer does not exhibit destruction such as buckling or de-lamination during the dynamic folding simulation test. In one embodiment, the laminate has a flexural modulus of greater than about 10,000 fold cycles, particularly about 20,000 fold cycles with a radius of curvature of less than about 50 mm, especially less than about 20 mm, less than about 10 mm, and less than about 5 mm, All use for dynamic folding tests in free bending mode (ie, no mandrel is used) of more than about 40,000 fold cycles, more than about 60,000 fold cycles, and more than about 80,000 fold cycles, more particularly more than about 100,000 fold cycles And does not exhibit destruction events between temperatures (-30 ° C to 90 ° C).
가요성 라미네이트를 형성하기 위하여, 제1 기재와 제2 기재 사이에 본 발명의 조립체 층을 위치시켜 제1 기재를 제2 기재에 접착시킨다. 다층 스택을 제조하기 위해 추가적인 층이 또한 포함될 수 있다. 이어서, 압력 및/또는 열을 가하여 가요성 라미네이트를 형성한다.To form the flexible laminate, the assembly layer of the present invention is positioned between the first and second substrates to bond the first substrate to the second substrate. Additional layers may also be included to make the multilayer stack. Subsequently, pressure and / or heat is applied to form a flexible laminate.
실시예Example
본 발명의 범주 내의 많은 수정 및 변경이 당업자에게 명확할 것이기 때문에 본 발명은 단지 예시로서 의도되는 후속하는 실시예에서 더욱 자세히 설명된다. 달리 언급되지 않는 한, 하기 실시예에 보고된 모든 부, 백분율, 및 비는 중량 기준이다.Since many modifications and variations within the scope of the present invention will be apparent to those skilled in the art, the present invention is described in further detail in the following embodiments, which are intended as illustrations only. Unless otherwise stated, all parts, percentages, and ratios reported in the following examples are by weight.
[표 1][Table 1]
시험 방법 1. 광학 특성Test Method 1. Optical Characteristics
투과 모드에서 헌터랩(HunterLab; 미국 버지니아주 레스턴 소재) 울트라스캔프로(UltrascanPro) 분광광도계를 사용하여 탁도 측정을 행하였다. 조립체 층을 이형-코팅된 캐리어 라이너들 (RF02N 및 RF52N, 대한민국 소재의 에스케이씨 하스(SKC Haas)) 사이에 코팅하고 대략 5 cm 폭 × 10 cm 길이로 절단하고, 그 두께를 측정하였다. 캐리어 라이너 중 하나를 제거하고, 샘플을 1 mm 두께의 투명한 유리에 라미네이팅하였다. 이어서, 다른 라이너를 제거하고 광학적으로 투명한 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET, 대한민국 소재의 에스케이씨 하스로부터의 스카이롤(Skyrol) SH-81)의 2 밀 두께의 층을 조립체 층 상에 라미네이팅하였다. 샘플을 울트라스캔프로 분광광도계에 배치하여 PET/OCA/유리 조립체를 통한 투과율 및 색을 측정하였다. 추가적인 샘플을 제조하고 65℃ 및 90% 상대 습도로 설정된 챔버 내에서 800시간 동안 노화시켰다. 습도 챔버로부터 샘플을 꺼내고 냉각되게 한 후에, 탁도 측정을 다시 수행하였다. 전형적으로, 광학 응용을 위해 허용가능한 샘플은 탁도 값이 약 5% 미만, 특히 약 2% 미만이고 b* 색 값이 약 5 미만일 것이다.Turbidity measurements were made in a transmission mode using an UltrascanPro spectrophotometer from HunterLab (Reston, VA, USA). The assembly layer was coated between release-coated carrier liners (RF02N and RF52N, SKC Haas, Korea), cut to a length of approximately 5 cm wide x 10 cm, and the thickness measured. One of the carrier liner was removed and the sample was laminated to a 1 mm thick clear glass. The other liner was then removed and a 2 mil thick layer of optically transparent polyethylene terephthalate (PET, SKYROL SH-81 from SK Chemicals Co., Ltd., South Korea) was laminated onto the assembly layer. Samples were placed in an Ultrascan Pro spectrophotometer to measure transmittance and color through PET / OCA / glass assemblies. Additional samples were prepared and aged for 800 hours in a chamber set at 65 占 폚 and 90% relative humidity. After the sample was taken out of the humidity chamber and allowed to cool, the turbidity measurement was again performed. Typically, acceptable samples for optical applications will have a turbidity value of less than about 5%, especially less than about 2%, and a b * color value of less than about 5.
시험 방법 2. 동적 기계적 분석Test method 2. Dynamic mechanical analysis
동적 기계적 분석을 사용하여 온도의 함수로서의 모듈러스를 조사할 뿐만 아니라 재료의 유리 전이 온도 (Tg)를 결정하였다. 조립체 층의 8 mm 직경 × 약 1 mm 두께 디스크를 DHR 평행판 레오미터 (미국 델라웨어주 뉴캐슬 소재의 티에이 인스트루먼츠(TA Instruments))의 탐침들 사이에 배치하였다. -45℃로부터 50℃까지 3℃/min으로 램핑(ramping)하여 온도 스캔을 수행하였다. 이러한 램핑 동안, 샘플을 1 ㎐의 주파수 및 대략 0.4%의 변형률로 오실레이팅시켰다. 선택된 주요 온도에서 전단 저장 모듈러스 (G')를 기록하였다. tan 델타 대 온도 프로파일에서의 피크로서 재료의 Tg를 또한 결정하였다. 전형적인 사용 온도 범위에 걸쳐 조립체 재료의 충분한 컴플라이언스를 보장하기 위하여, 전단 저장 모듈러스는 상기에 기재된 시험을 사용하여 측정할 때 약 -20℃ 내지 약 40℃의 전체 온도 범위에 걸쳐 약 2 MPa 미만인 것이 바람직하다.Dynamic mechanical analysis was used to determine the glass transition temperature (T g ) of the material as well as to examine the modulus as a function of temperature. An 8 mm diameter x approximately 1 mm thick disc of assembly layer was placed between the probes of a DHR parallel plate rheometer (TA Instruments, Newcastle, Del.). Temperature scans were performed by ramping from -45 ° C to 50 ° C at 3 ° C / min. During this ramping, the sample was oscillated at a frequency of 1 Hz and a strain of approximately 0.4%. Shear storage modulus (G ') was recorded at the selected main temperature. The T g of the material as a peak in the tan delta versus temperature profile was also determined. In order to ensure sufficient compliance of the assembly material over a typical operating temperature range, the shear storage modulus is preferably less than about 2 MPa over the entire temperature range of from about -20 캜 to about 40 캜, as measured using the tests described above Do.
시험 방법 3. 크리프 시험Test method 3. Creep test
8 mm 직경 × 0.25 mm 두께 디스크를 DHR 평행판 레오미터에 배치하고 5초 동안 95 ㎪의 전단 응력을 인가하여 조립체 층 샘플을 크리프 시험하였고, 이때, 인가된 응력을 제거하고 60초 동안 고정구에서 샘플이 회복되게 두었다. 5초에서의 피크 전단 변형 및 60초 후의 변형 회복률의 양을 기록하였다. 응력의 인가 후 임의의 시점에서의 전단 크리프 컴플라이언스 (J)는 그 시점의 전단 변형을 인가된 응력으로 나눈 비로서 정의된다. 조립체 층 내의 충분한 컴플라이언스를 보장하기 위하여, 상기에 기재된 시험에서 하중을 적용한 후의 피크 전단 변형은 약 200% 초과인 것이 바람직하다. 더욱이, 가요성 조립체 내의 재료 크리프를 최소화하기 위하여, 인가된 응력 제거된 후 60초에서 재료는 약 50% 변형을 초과하여 회복되는 것이 바람직하다. 퍼센트 회복 가능 변형률은 ((S1-S2)/S1)*100으로 정의되며, 여기서 S1은 응력 인가 후 5초에서 피크에서 기록된 전단 변형이고 S2는 인가된 응력 제거 후 60초에서 측정된 전단 변형이다.An assembly layer sample was creep tested by placing a 8 mm diameter x 0.25 mm thick disc in a DHR parallel plate rheometer and applying a shear stress of 95 동안 for 5 seconds to remove the applied stress, To be restored. The peak shear strain at 5 seconds and the amount of strain recovery after 60 seconds were recorded. The shear creep compliance (J) at any point in time after the application of the stress is defined as the ratio of the shear strain at that point divided by the applied stress. In order to ensure sufficient compliance within the assembly layer, it is preferred that the peak shear strain after application of the load in the tests described above is greater than about 200%. Moreover, in order to minimize material creep in the flexible assembly, it is desirable that the material is recovered in excess of about 50% strain at 60 seconds after applied stress relief. The percent recoverable strain is defined as ((S 1 -S 2 ) / S 1 ) * 100, where S 1 is the shear strain recorded at the peak at 5 seconds after stress application and S 2 is the shear strain recorded at peak Is the shear deformation measured at.
시험 방법 4. 응력 완화 시험Test method 4. Stress relaxation test
8 mm 직경 × 0.25 mm 두께 디스크를 DHR 평행판 레오미터에 배치하고 900%의 전단 변형을 인가하여, 조립체 층의 샘플에 대해 응력 완화 시험을 행하였다. 이러한 변형으로부터 생성된 피크 응력뿐만 아니라 5분의 기간에 걸친 응력 감쇠를 기록하였다. 응력 완화는 하기 식에 의해 계산하였다: (1-(Sf-Sp))*100%. 여기서, Sp 및 Sf는 피크 및 최종(5분) 점에서 기록된 전단 응력이다.A 8 mm diameter x 0.25 mm thick disc was placed in a DHR parallel plate rheometer and a 900% shear strain was applied to perform a stress relaxation test on a sample of the assembly layer. The peak attenuation resulting from this deformation as well as the stress attenuation over a period of 5 minutes were recorded. The stress relaxation was calculated by the following formula: (1- (S f -S p )) * 100%. Where S p and S f are the shear stresses recorded at the peak and final (5 minutes) point.
시험 방법 5. T-박리 시험Test method 5. T-peel test
대략 0.05 mm 두께의 조립체 층을 두께가 0.075 mm인 2개의 프라이밍된 폴리에스테르 층들 사이에 라미네이팅하였다. 이 라미네이트로부터, 시험을 위해 1인치 폭 × 6인치 길이의 스트립을 절단하였다. 각각의 스트립의 단부들을 인스트론(Instron) (미국 매사추세츠주 노르우드 소재의 인스트론)의 인장 그립들 내에 배치하였다. 이어서, 구조물을 50 mm/min의 속도로 박리하면서 박리 접착력 (그램 단위)을 측정하였다. 각각의 예에 대해 3회의 박리 시험을 수행하였고, 얻어진 박리력을 평균하였다.An assembly layer approximately 0.05 mm thick was laminated between two primed polyester layers with a thickness of 0.075 mm. From this laminate, strips 1 inch wide by 6 inch long were cut for testing. The ends of each strip were placed in the tensile grips of an Instron (Instron, Norwood, Mass., USA). Then, the peel adhesion (in grams) was measured while the structure was peeled at a rate of 50 mm / min. Three peeling tests were performed for each example and the peeling forces obtained were averaged.
시험 방법 6. 정적 접힘 시험Test method 6. Static folding test
조립체 층의 2 밀 두께 섹션을 1.7 밀의 폴리이미드 (PI) 시트들 사이에 라미네이팅하여 3층 구조물을 제조하고, 이어서 5 인치 길이로 절단하였다. 추가적으로, 2 밀 조립체 층 및 1.7 밀 PI를 사용하여 유사한 방식으로 PI/AS/PI/AS/PI로 구성된 5층 구조물을 또한 제조하였다. PI의 층들 사이에 4 및 6 밀 두께 조립체 층을 사용하여 유사한 방식으로 라미네이트 구조물을 또한 제조하였다. 이어서 샘플을 3 mm 곡률 반경 둘레로 구부리고 24시간 동안 그 상태로 유지하였다. 24시간 후에, 샘플을 관찰하여, 접착제의 좌굴 또는 탈층을 전혀 나타내지 않으면 정적 유지 시험에 합격하였다. 또한, 24시간 후에 샘플을 해제하고 회복되게 두었고, 평면에 대해 90도 및 45도 각도 (즉, 각각 90도, 135도의 끼인각)를 달성하는 데 필요한 시간뿐만 아니라 3분 종료 시의 최종 각도(Θ)를 기록하였다. 일부 경우에, 샘플은 3분의 시험 시간 이내에 평면에 대해 45도 또는 심지어 90도로 회복할 수 없었다. 이러한 샘플에 대해, 그러한 기간에 달성되는 최저 값에서 최종 각도를 기록하였다. -20℃의 온도에서 24시간의 기간 동안 샘플을 유지하여 정적 접힘 시험을 또한 반복하였다.A two-mil thick section of the assembly layer was laminated between 1.7 mil polyimide (PI) sheets to produce a three-layer structure, which was then cut to a length of 5 inches. In addition, a five-layer structure consisting of PI / AS / PI / AS / PI was also prepared in a similar manner using a two-mil assembly layer and 1.7 mil PI. A laminate structure was also prepared in a similar manner using a 4 and 6 mil thick assembly layer between the layers of the PI. The sample was then bent around a 3 mm radius of curvature and held there for 24 hours. After 24 hours, the sample was observed and passed a static retention test if no buckling or delamination of the adhesive was indicated at all. In addition, the sample was released and restored after 24 hours, and the time required to achieve 90 degrees and 45 degrees angles (i.e., 90 degrees and 135 degrees inclusions, respectively) for the plane as well as the final angle ) Were recorded. In some cases, the sample could not recover 45 degrees or even 90 degrees to the plane within 3 minutes of testing time. For these samples, the final angle was recorded at the lowest value achieved during that period. The static folding test was also repeated, holding the sample at a temperature of -20 DEG C for a period of 24 hours.
시험 방법 7. 동적 접힘 시험Test method 7. Dynamic folding test
2 밀 두께 조립체 층으로부터 라이너를 제거하고 재료를 2개의 1.7 밀 폴리이미드 시트들 사이에 라미네이팅하여 3층 구조물을 제조하였다. 이어서, 이 라미네이트를 5" 길이 × 1" 폭으로 절단하였다. 2 밀 조립체 층 및 1.7 밀 PI를 사용하여 유사한 방식으로 PI/AS/PI/AS/PI로 구성된 5층 구조물을 또한 제조하였다. 180도 (즉, 샘플이 구부러지지 않음)에서 0도 (즉, 샘플이 이제 접힘)로 회전하는 2개의 접힘 테이블을 갖는 동적 접힘 장치에 샘플을 장착하고, 약 6 사이클/분의 시험 속도로 100,000 사이클을 진행하였다. 5 mm의 굽힘 반경은 폐쇄된 상태 (0도)에서 2개의 강성 플레이트들 사이의 간극에 의해 결정하였다. 곡률을 안내하기 위해 맨드릴을 사용하지 않았다 (즉, 자유 굽힘 방식을 사용하였다). 접힘은 실온에서 행하였다.The liner was removed from the 2 mil thick assembly layer and the material was laminated between two 1.7 mil polyimide sheets to produce a three layer structure. The laminate was then cut into 5 "length x 1" widths. A five-layer structure consisting of PI / AS / PI / AS / PI was also prepared in a similar manner using a two-mill assembly layer and 1.7-mil PI. The sample was mounted on a dynamic folding device with two folding tables rotating at 0 degrees (i.e., the sample now folded) at 180 degrees (i.e., the sample was not bent), and the sample was tested at a test speed of 100,000 Cycle. The bending radius of 5 mm was determined by the clearance between the two rigid plates in the closed state (0 degree). The mandrel was not used to guide the curvature (i.e., the free bending method was used). Folding was performed at room temperature.
시험 방법 8. 분자량 분포의 결정Test method 8. Determination of molecular weight distribution
생성된 중합체의 분자량 분포를, 통상적인 겔 투과 크로마토그래피 (GPC)를 사용하여 특징지었다. 워터스 코포레이션(Waters Corporation; 미국 매사추세츠주 밀포드 소재)으로부터 입수한 GPC 장비는 고압 액체 크로마토그래피 펌프 (모델 1515HPLC), 오토-샘플러 (모델 717), UV 검출기 (모델 2487), 및 굴절률 검출기 (모델 2410)를 포함하였다. 크로마토그래프는 배리언 인크.(Varian Inc.; 미국 캘리포니아주 팔로 알토 소재)로부터 입수가능한 2개의 5 마이크로미터 PLgel MIXED-D 칼럼을 구비하였다.The molecular weight distribution of the resulting polymer was characterized using conventional gel permeation chromatography (GPC). GPC instruments available from Waters Corporation (Milford, Mass.) Were equipped with a high pressure liquid chromatographic pump (Model 1515 HPLC), an autosampler (Model 717), a UV detector (Model 2487), and a refractive index detector (Model 2410) . The chromatograph was equipped with two 5 micrometer PLgel MIXED-D columns available from Varian Inc .; Palo Alto, Calif., USA.
중합체 또는 건조된 중합체 재료를 테트라하이드로푸란 중에 0.5% (중량/부피)의 농도로 용해시키고, 브이더블유알 인터내셔널(미국 펜실베이니아주 웨스트 체스터 소재)로부터 입수가능한 0.2 마이크로미터 폴리테트라플루오로에틸렌 필터를 통해 여과하여, 중합체 용액의 샘플을 제조하였다. 생성된 샘플을 GPC에 주입하고 35℃에서 유지된 칼럼을 통해 분당 1 밀리리터의 속도로 용리시켰다. 선형 최소 자승 적합 분석(linear least squares fit analysis)을 사용하여 폴리스티렌 표준물로 시스템을 보정하여 보정 곡선을 확립하였다. 이러한 표준 보정 곡선에 대비하여 각각의 샘플에 대해 중량 평균 분자량 (Mw) 및 다분산 지수 (polydispersity index; 중량 평균 분자량을 수 평균 분자량으로 나눈 것)를 계산하였다.The polymer or dried polymer material was dissolved in tetrahydrofuran at a concentration of 0.5% (weight / volume) and passed through a 0.2 micrometer polytetrafluoroethylene filter available from VW Aluminum (West Chester, PA, USA) And filtered to prepare a sample of the polymer solution. The resulting sample was injected into GPC and eluted at a rate of 1 milliliter per minute through a column maintained at 35 < 0 > C. Calibration curves were established by calibrating the system with polystyrene standards using linear least squares fit analysis. The weight average molecular weight (M w ) and the polydispersity index (weight average molecular weight divided by number average molecular weight) of each sample were calculated against this standard calibration curve.
실시예 1 내지 실시예 6: 용매계 조립체 층 샘플의 제조.Examples 1 to 6: Preparation of solvent-based assembly layer samples.
하기 표 2에 제공된 조성에 따라 조립체 층 필름을 제조하였다. 실시예 1에서는, 40 g의 2EHA, 10 g의 HBA, 0.05 g의 바조 67, 0.025 g의 TDDM, 및 50 g의 에틸 아세테이트를 유리 병에 첨가하였다. 내용물을 혼합하고 질소로 2분 동안 퍼징한 후에 밀봉하고 60℃에서 24시간 동안 론드로미터(Laundrometer) (미국 사우스 캐롤라이나주 록 힐 소재의 에스디엘 아틀라스(SDL Atlas)) 회전 수조에 넣었다. 24시간 후에, GPC를 사용하여 샘플을 분석하여, 중합체가 465 kDa의 Mw 및 5.75의 다분산 지수를 갖는 것으로 결정하였다. 이어서, 0.037 g의 N3300 가교결합제를 이 용액에 첨가하고 2시간 동안 혼합한 후에, 5 밀의 간극으로 나이프 코팅기를 사용하여, 50 마이크로미터 두께의 RF02N 실리콘 처리된 폴리에스테르 이형 라이너 (대한민국 소재의 에스케이씨 하스) 상에 용액을 코팅하였다. 코팅된 샘플을 오븐 내에 70℃에서 24시간 동안 둔 후에, T50 실리콘 처리된 폴리에스테르 이형 라이너 (미국 소재의 솔루티아(Solutia))의 상부 캐리어 층을 조립체 층에 라미네이팅하였다. 표 2에 제공된 제형을 사용하여 실시예 2 내지 실시예 6과 비교예 CE1 및 비교예 CE2에 대해 이러한 절차를 반복하였다.An assembly layer film was prepared according to the composition provided in Table 2 below. In Example 1, 40 g of 2EHA, 10 g of HBA, 0.05 g of Vaso 67, 0.025 g of TDDM, and 50 g of ethyl acetate were added to the vial. The contents were mixed and purged with nitrogen for 2 minutes then sealed and placed in a Laundrometer (SDL Atlas, Rock Hill, South Carolina, USA) spinning bath at 60 ° C for 24 hours. After 24 hours, the sample was analyzed using GPC and it was determined that the polymer had an M w of 465 kDa and a polydispersity index of 5.75. Then, 0.037 g of N3300 crosslinking agent was added to this solution and mixed for 2 hours, then, using a knife coater with a 5-mil gap, a 50 micrometer thick RF02N silicone treated polyester release liner Haas). After the coated samples were placed in an oven at 70 DEG C for 24 hours, the upper carrier layer of a T50 silicone treated polyester release liner (Solutia, USA) was laminated to the assembly layer. This procedure was repeated for Examples 2 to 6 and Comparative Example CE1 and Comparative Example CE2 using the formulations provided in Table 2.
[표 2][Table 2]
실시예 7 내지 실시예 20: 무용매계 조립체 층 샘플의 제조.Examples 7 to 20: Preparation of a solvent-free assembly layer sample.
실시예 7에 대해 상세하게 제공된 하기 절차를 사용하여 표 3에 제공된 제형에 따라 조립체 층 필름을 또한 제조하였다. 투명 유리병에서, 80 g의 2-EHA, 20 g의 HBA 및 0.02 g의 D1173 광개시제를 혼합하였다. 샘플을 질소로 5분 동안 퍼징하고, 코팅 가능한 점도 (약 2000 cP)가 달성될 때까지 360 nm LED 광원으로부터의 저강도 (0.3 mW/㎠) UV에 노출시켰다. LED 광원을 끄고 공기로 퍼징하여 중합을 정지시켰다. 이어서, 추가적인 0.18 g의 D1173 광개시제 및 0.01 g의 HDDA 가교결합제를 표 3에 표시된 바와 같은 제형에 첨가하고 하룻밤 혼합하였다. 이어서, 달리 명시되지 않는 한 2 밀의 OCA 코팅 두께를 얻기 위한 설정 간극으로 나이프 코팅기를 사용하여, 점성 중합체 용액을 실리콘 처리된 폴리에스테르 이형 라이너, RF02N과 T50 사이에 코팅하였다. 이어서, 블랙라이트 램프(blacklight lamp)로 이러한 구조물을 1500 mJ/㎠의 총 선량의 UV-A로 조사하였다. 비교예는 CE3로 열거되어 있다.An assembly layer film was also prepared according to the formulation provided in Table 3 using the following procedure, which was provided in detail for Example 7. In a clear glass bottle, 80 g of 2-EHA, 20 g of HBA and 0.02 g of D1173 photoinitiator were mixed. Samples were purged with nitrogen for 5 minutes and exposed to low intensity (0.3 mW / cm2) UV from a 360 nm LED light source until a coatable viscosity (about 2000 cP) was achieved. The LED light source was turned off and purged with air to stop the polymerization. An additional 0.18 g of D1173 photoinitiator and 0.01 g of HDDA crosslinker were then added to the formulation as indicated in Table 3 and mixed overnight. The viscous polymer solution was then coated between silicone treated polyester release liner, RF02N and T50, using a knife coater with a set clearance to obtain an OCA coating thickness of 2 mil unless otherwise specified. This structure was then irradiated with UV-A at a total dose of 1500 mJ / cm 2 with a black light lamp. The comparative example is listed as CE3.
[표 3][Table 3]
실시예 1 내지 실시예 19 및 비교예 CE1, 비교예 CE2, 및 비교예 CE3을 상기에 기재된 시험 방법 2 내지 시험 방법 4에 기재된 바와 같이 Tg, 모듈러스, 전단 크리프, 및 응력 완화 특성에 대해 시험하였다. 데이터가 하기 표 4에 기록되어 있다.Examples 1 to 19 and Comparative Example CE1, Comparative Example CE2 and Comparative Example CE3 were tested for T g , modulus, shear creep, and stress relaxation properties as described in Test Method 2 to Test Method 4 described above Respectively. Data are recorded in Table 4 below.
[표 4][Table 4]
실시예 8 내지 실시예 20 및 비교예 CE3을 시험 방법 1, 시험 방법 5, 및 시험 방법 6에 따라 광학 특성, 인장 연신율, 및 T-박리 접착력에 대해 시험하였고, 그 결과가 표 5에 제공되어 있다. T-박리 파괴 모드는 접착 (Ad), 응집 (Co), 또는 전사 (Tr, 약간의 응집 파괴/고스팅(ghosting))로 보고한다.Examples 8 to 20 and Comparative Example CE3 were tested for optical properties, tensile elongation and T-peel adhesion according to Test Method 1, Test Method 5 and Test Method 6, and the results are shown in Table 5 have. The T-peel failure mode is reported as adhesion (Ad), cohesion (Co), or transfer (Tr, some cohesive failure / ghosting).
[표 5][Table 5]
모든 샘플을 시험 방법 6에 의해 지시된 바와 같이 정적 굽힘 조건 하에서 시험하였고, 선택된 샘플을 시험 방법 7에 기재된 바와 같이 동적 굽힘 성능에 대해 시험하였다. 결과가 하기 표 6에 제공되어 있다.All samples were tested under static bending conditions as indicated by Test Method 6 and the selected samples were tested for dynamic bending performance as described in Test Method 7. [ The results are provided in Table 6 below.
[표 6][Table 6]
[표 7][Table 7]
본 발명이 바람직한 실시 형태를 참조하여 기재되었지만, 당업자는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어남이 없이 형태 및 상세 사항에 있어서 변경이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다.Although the present invention has been described with reference to preferred embodiments, those skilled in the art will recognize that changes may be made in form and detail without departing from the spirit and scope of the invention.
Claims (21)
조립체 층은
알킬 기 내에 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르; 및
자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 전구체로부터 유도되며,
약 -30℃ 내지 약 90℃의 온도 범위 내에서, 조립체 층은 1 ㎐의 주파수에서의 전단 저장 모듈러스(shear storage modulus)가 약 2 MPa 이하이고, 약 50 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 인가된 전단 응력으로 5초에 측정되는 전단 크리프 컴플라이언스(shear creep compliance; J)가 약 6x10-6 1/Pa 이상이고, 인가된 전단 응력을 제거한 후 약 1분 이내에 약 5 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 범위 내의 인가된 전단 응력의 적어도 하나의 지점에서의 변형 회복률(strain recovery)이 약 50% 이상인 조립체 층.An assembly layer for a flexible device,
The assembly layer
Alkyl (meth) acrylate esters having from 1 to 24 carbon atoms in the alkyl group; And
Is derived from a precursor comprising a free radical generation initiator,
Within a temperature range of from about -30 DEG C to about 90 DEG C, the assembly layer has a shear storage modulus of about 2 MPa or less at a frequency of 1 Hz, an applied shear stress of about 50 kPa to about 500 kPa Of shear creep compliance (J) measured at 5 seconds is greater than or equal to about 6 x 10 < -6 > 1 / Pa, and within about 1 minute after removal of applied shear stress, An assembly layer having a strain recovery of at least about 50% at at least one point of shear stress.
제2 가요성 기재; 및
제1 가요성 기재와 제2 가요성 기재 사이에서 그리고 제1 가요성 기재 및 제2 가요성 기재와 접촉하여 위치되는 조립체 층을 포함하며,
조립체 층은
알킬 기 내에 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르; 및
자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 전구체로부터 유도되며,
약 -30℃ 내지 약 90℃의 온도 범위 내에서, 조립체 층은 1 ㎐의 주파수에서의 전단 저장 모듈러스가 약 2 MPa 이하이고, 약 50 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 인가된 전단 응력으로 5초에 측정되는 전단 크리프 컴플라이언스 (J)가 약 6x10-6 1/Pa 이상이고, 인가된 전단 응력을 제거한 후 약 1분 이내에 약 5 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 범위 내의 인가된 전단 응력의 적어도 하나의 지점에서의 변형 회복률이 약 50% 이상인 라미네이트.A first flexible substrate;
A second flexible substrate; And
An assembly layer positioned between the first flexible substrate and the second flexible substrate and in contact with the first flexible substrate and the second flexible substrate,
The assembly layer
Alkyl (meth) acrylate esters having from 1 to 24 carbon atoms in the alkyl group; And
Is derived from a precursor comprising a free radical generation initiator,
Within a temperature range of from about -30 ° C to about 90 ° C, the assembly layer has a shear storage modulus at a frequency of 1 Hz of about 2 MPa or less, measured at 5 seconds with an applied shear stress of about 50 kPa to about 500 kPa (J) of at least about 6 x 10 < -6 > 1 / Pa and less than about 1 x 10 < -6 > A laminate having a strain recovery of at least about 50%.
제1 및 제2 기재의 둘 모두는 가요성이며,
상기 방법은
제1 가요성 기재와 제2 가요성 기재 사이에 조립체 층을 위치시켜 라미네이트를 형성하는 단계; 및
압력 및 열 중 적어도 하나를 가하여 라미네이트를 형성하는 단계를 포함하며,
조립체 층은
알킬 기 내에 1 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 알킬(메트)아크릴레이트 에스테르; 및
자유 라디칼 생성 개시제를 포함하는 전구체로부터 유도되고,
약 -30℃ 내지 약 90℃의 온도 범위 내에서, 조립체 층은 1 ㎐의 주파수에서의 전단 저장 모듈러스가 약 2 MPa 이하이고, 약 50 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 인가된 전단 응력으로 5초에 측정되는 전단 크리프 컴플라이언스 (J)가 약 6x10-6 1/Pa 이상이고, 인가된 전단 응력을 제거한 후 약 1분 이내에 약 5 ㎪ 내지 약 500 ㎪의 범위 내의 인가된 전단 응력의 적어도 하나의 지점에서의 변형 회복률이 약 50% 이상인 방법.A method for bonding a first substrate and a second substrate,
Both of the first and second substrates are flexible,
The method
Placing the assembly layer between the first and second flexible substrates to form a laminate; And
Applying at least one of pressure and heat to form a laminate,
The assembly layer
Alkyl (meth) acrylate esters having from 1 to 24 carbon atoms in the alkyl group; And
Is derived from a precursor comprising a free radical generation initiator,
Within a temperature range of from about -30 ° C to about 90 ° C, the assembly layer has a shear storage modulus at a frequency of 1 Hz of about 2 MPa or less, measured at 5 seconds with an applied shear stress of about 50 kPa to about 500 kPa (J) of at least about 6 x 10 < -6 > 1 / Pa and less than about 1 x 10 < -6 > Wherein the strain recovery rate is at least about 50%.
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